近來(lái)有關(guān)硅光子的相關(guān)信息不斷出現，從2013年1月份的Intel發(fā)布采用硅光子技術(shù)的有源光纜(AOC)，到5月份Mellanox宣布以8200萬(wàn)美元收購硅光子器件公司Kotura，再到8月份，繼思科收購Lightwire之后華為完成對比利時(shí)硅光技術(shù)開(kāi)發(fā)商Caliopa公司的并購等等，有關(guān)硅光子的信息不絕于耳。

　　二十一世紀，隨著(zhù)人們對信息量需求的增長(cháng)，對寬帶速度的要求越來(lái)越高，在此驅動(dòng)下，傳統的網(wǎng)絡(luò )系統已遭遇瓶頸，取而代之的是高速光子微芯片互聯(lián)?；趽碛谐墒熘谱鞴に嚨陌雽w硅材料而成的硅光子器件將在此領(lǐng)域發(fā)揮特別的作用，欣慰的是，目前硅光子已進(jìn)入全面普及階段。

　　硅光子技術(shù)原理

　　硅光子技術(shù)即在硅晶圓上實(shí)現光傳輸，用激光束代替電子信號傳輸數據，是一種基于硅光子學(xué)的低成本、高速率的光通信技術(shù)。硅光子技術(shù)的實(shí)用化和研發(fā)的推進(jìn)改速度都超過(guò)了預期，其中，進(jìn)展尤為快速的當屬日本。

　　光子學(xué)使用的材料是玻璃，光器件是基于玻璃上制作的，這與硅有所不同。由于光的波長(cháng)對硅而言是透明的，如果信息完全基于硅的基礎上的話(huà)，就不能做光接收器，這是硅材料的本質(zhì)不足，尤其是光源方面，所以硅材料不適合做激光器。但是硅光子技術(shù)的應用范圍可以從電路板間的數據傳輸擴大到芯片內的傳輸，并且未來(lái)硅光子技術(shù)的應用范圍有望擴大到芯片間和芯片內的傳輸，預計這方面的應用將在2020年左右實(shí)現實(shí)用化。

　　有專(zhuān)家表示，硅光子技術(shù)是一個(gè)原理性的技術(shù)，人們可以透過(guò)這個(gè)窗口看到以前沒(méi)有看到過(guò)的東西。如果作為獨立元件的話(huà)，它的優(yōu)勢在于獨立波長(cháng)，這不像其他傳統的激光器，傳統的激光器會(huì )產(chǎn)生紅光、綠光，而基于硅光子的獨立元件能產(chǎn)生傳統激光器產(chǎn)生不了的光。

　　主流IT企業(yè)研發(fā)推動(dòng)硅光子技術(shù)發(fā)展

　　目前從全球范圍內來(lái)看，從事硅光子技術(shù)投資與開(kāi)發(fā)的公司并不多，全球主要的公司在35家左右，整體上可分為五大類(lèi)：R&D/MPW、無(wú)晶圓、鑄造、設備和系統。Intel則在硅光子設備方面處于領(lǐng)導地位，其目前和康寧在基于硅光子光纖方面有密切合作;富士通、IBM和思科等則在系統方面占據重要位置?，F階段業(yè)界不斷盛傳稱(chēng)硅光子是革命性的技術(shù)，其市場(chǎng)和產(chǎn)品用途非常廣闊，應用跨度也很大，從超過(guò)1000公里的長(cháng)途通信到城域網(wǎng)、從光接入網(wǎng)到局域網(wǎng)/存儲網(wǎng)絡(luò )、從設備級的背板互連到板卡級的芯片間互連，甚至芯片內部互連，都有著(zhù)廣闊的應用前景。

　　據了解，Intel自90年代中期就開(kāi)始對硅光子技術(shù)進(jìn)行長(cháng)期研究，2008年12月Intel宣布，公司已經(jīng)使用硅材料創(chuàng )造了雪崩光電二極管(APD)的性能世界紀錄，頻率高達340GHz。除了光通訊外，硅APD還能夠運用在諸如傳感器、成像、量子密碼學(xué)以及生物學(xué)應用中。而在今年1月，Intel發(fā)布了采用硅光子技術(shù)的有源光纜(AOC)，該產(chǎn)品支持臉書(shū)主導的數據中心行業(yè)標準“Open Compute Project”。

　　同樣涉足AOC市場(chǎng)的還有思科系統，早在2012年2月思科就斥資2.71億美元收購了風(fēng)險企業(yè)Lightwire，布局硅光子技術(shù)的發(fā)展，同年10月發(fā)布了基于硅光子技術(shù)的、支持100Gbit/s的光收發(fā)器規格“Cisco CPAK”，2013年3月發(fā)布了安裝有該規格光收發(fā)器模塊的傳輸裝置。

　　IBM也提出了硅光子芯片光互連系統，其中光鏈接層可利用三維垂直整合技術(shù)加入至多核心運算層，形成一所謂“超級芯片”架構。IBM目前已開(kāi)發(fā)標準90納米制程的初步硅光連結層，該光鏈接層上有被動(dòng)光纖耦合器、多任務(wù)器、解多任務(wù)器、高速硅光學(xué)調制器、硅鍺光偵器、驅動(dòng)電路及轉阻放大器，藉由多波長(cháng)分工概念，每個(gè)硅波導數據傳輸量可達25Gbit/s，但如何整合光源、降低組件消耗功率仍是一大挑戰。

　　由于思科系統和英特爾等企業(yè)相繼涉足AOC市場(chǎng)，預計在今后將形成市場(chǎng)的100Gbit/s傳輸容量的AOC中，硅光子將掌握主導權。早在2012年，硅谷創(chuàng )業(yè)家Andreas Bechtolsheim就曾表示，硅光子技術(shù)可望在2014年走向市場(chǎng)，實(shí)現更具成本效益的100Gb/s網(wǎng)絡(luò )。

　　硅光子技術(shù)應用的分析

　　就目前的情況看硅光子現階段在光通訊的用途上還主要應用于：有源光纜、100G以太網(wǎng)和Infiniband模塊。據調查公司Global Information發(fā)布的數據顯示，2011年AOC(有源光纜)的全球銷(xiāo)量為30.5萬(wàn)根，銷(xiāo)售額為7000萬(wàn)美元，該公司預測2016年銷(xiāo)量將達到78.6萬(wàn)根，銷(xiāo)售額將擴大到1.75億美元;而2013年5月份Mellanox以8200萬(wàn)美元收購硅光子器件公司Kotura，就是沖著(zhù) 100Gbit/s以太網(wǎng)和InfiniBand產(chǎn)品而來(lái)，InfiniBand產(chǎn)品成為某些數據中心互連首選。2012年2月，思科斥資2.71億美元收購硅(CMOS)光子技術(shù)公司Lightwire，同年10月即發(fā)布基于硅光子技術(shù)的、支持100Gbit/秒的光收發(fā)器規格“Cisco CPAK”，今年3月又發(fā)布了安裝有該規格光收發(fā)器模塊的傳輸裝置。